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Jornada sobre Almacenamiento de Energía con Energías Renovables en el CIEMAT

 

24/05/2019

Energías renovables y ahorro energético

El 8 de mayo se celebró en el CIEMAT la Jornada sobre almacenamiento con energías renovables, inaugurada por el Director General del CIEMAT, Carlos Alejaldre, quien indicó que según un informe de BP el consumo de combustibles fósiles a nivel global sigue incrementándose por lo que habrá que hacer un esfuerzo mayor para poder desarrollar paralelamente las energías renovables y el almacenamiento de energía.

Tras la intervención del Director General, la responsable de la División de Energías Renovables del Departamento de Energía del CIEMAT, Mercedes Ballesteros, moderó la primera sesión centrada en conceptos generales sobre almacenamiento.

Hugo Lucas, responsable de Marco Regulatorio y Estrategia Corporativa para la Transición Energética del IDAE, presentó los objetivos nacionales para 2030 incluidos en el PNIEC (Plan Nacional Integrado de Energía y Clima). Dichos objetivos plantean incrementar el almacenamiento en bombeo hidráulico de 3,3  GW en 2020 a 6,8 GW en 2030; y en almacenamiento en baterías de prácticamente 0 GW en 2010 a 2,5 GW en 2030. Este desarrollo del almacenamiento es vital para alcanzar el objetivo del 74 % de electricidad de origen renovable en 2030. El PNIEC también establece mecanismos como las subastas de capacidad de respaldo no fósil y la reformulación de la operación del bombeo hidráulico, con priorización energética más que económica, que priorice la estabilidad del sistema y la integración de las energías renovables. Asimismo, el Sr. Lucas comentó que las nuevas subastas establecerán cupos para energías renovables gestionables (PV+Baterías, CSP, etc.) y no gestionables. Comentó igualmente el gran número de alegaciones recibidas, muchas de ellas demandando incluir el hidrógeno como sistema de almacenamiento y que se evolucione basándose en un desarrollo modular y de mix de fuentes de energía dinámico.

Raquel Ferret,  Directora de Desarrollo de Negocio de CICenergigune, indicó la importancia que se ha dado al almacenamiento de energía en la Estrategia Energética Euskadi 2030, tanto en los aspectos que tiene que ver con el desarrollo tecnológico como en su utilización. Presenta las líneas de I+D que se están desarrollando en el CICenergigune divididas en ocho áreas de actividad (Cátodos avanzados, Litio metálico, Electrolitos ricos en polímeros, electrolitos ricos en cerámicas, baterías de sulfuro de litio, basadas en sodio, metal-aire y supercondensadores). A continuación habló de la importancia del almacenamiento en el Plan Estratégico Europeo en Tecnologías Energéticas Bajas en Carbono (SET Plan). A corto plazo, la Alianza Europea en Baterías (EBA250), coordinada por INNOENERGY, con más de 250 participantes públicos y privados con el objetivo de desarrollar conjuntamente la industria Europea de Baterías. A medio-largo plazo, el plan de implementación en baterías (IWG7) enfocado a TRLs (Nivel de Madurez Tecnológica) bajos en el que se busca integrar equipos de investigación para acometer los retos tecnológicos identificados y el plan de I+D Battery 2030 para desarrollar las baterías del futuro (Smart sensors para autocurado de baterías).  La primera iniciativa en marcha ha sido la propuesta BATTERIES Europe (2019-2022), coordinada por INNOENERGY y financiada por le Comisión Europea. También está en marcha la convocatoria para Proyectos Importantes de Interés Común Europeo (IPCEI) en los que se pretende cofinanciar iniciativas entre varios Estados Miembros. Finalmente indica la evolución que se prevé para las baterías de Ión-litio y las tecnologías de baterías más allá del litio (Metal-Aire, Sodio aire, Sulfuro de sodio) con KPIs de menos 100 €/kWh y menos de 0,05 €/kWh/ciclo en 2030.

Ignacio Cruz, Jefe de la Unidad de Energía Eólica, presentó los desarrollos realizados en el CIEMAT en almacenamiento de energía. Recalca que el CIEMAT, aunque no centraliza la actividad de almacenamiento en un único Departamento, en relación con la I+D desarrollada en las distintas Unidades de Investigación ha generado una importante actividad y conocimiento en almacenamiento mecánico (hidráulico y volantes), térmico (fundamentalmente en calor sensible mediante sales fundidas pero también en calor latente con diversos materiales), químico (hidrógeno en forma sólida mediante hidruros metálicos o grafeno, en líquido mediante la síntesis de combustibles verdes (P2L), en gas verde (P2G), y gas comprimido), electroquímico (a través del uso de baterías de distinta tecnologías integradas con energías renovables, supercondensadores o combustibles)  y finalmente magnético mediante el desarrollo de bobinas superconductoras. El portfolio de tecnologías de almacenamiento desarrolladas por el CIEMAT, por lo tanto, aporta soluciones para cubrir los tres aspectos requeridos por los sistemas de almacenamiento como son la calidad de suministro, la estabilidad y la nivelación de cargas. CIEMAT también dispone de experiencia en dimensionado de sistemas de almacenamiento para integración de energías renovables en gran escala en la red, para la integración en microrredes y redes aisladas y en el desarrollo de soluciones de almacenamiento de energía híbridas. Por último reseñar la capacidad multidisciplinar y multitecnológica de CIEMAT y su gran experiencia en energías renovables, capacidades idóneas para desarrollar los proyectos que se requieren en la transición ecológica en la que nos encontramos en la actualidad.

Luis Manuel Santos (EDP) ha liderado el Grupo Inter-plataformas para Almacenamiento GIA dentro de FUTURED. Debido al gran interés en el desarrollo del almacenamiento de energía se solicitó al Ministerio de ciencia, Innovación y Universidades financiación para la creación de la nueva Plataforma de Almacenamiento  (BATERYPLAT) a partir de una iniciativa dirigida por AEPIBAL, Asociación Empresarial de Pilas, Baterías y Almacenamiento Energético. Esta Plataforma estará estructurada en cuatro grupos de trabajo (Tecnologías, Economía circular, Mercados y Grupos ad-hoc). Luis M. Santos indicó que no hay una tecnología válida para todas las soluciones. Además, debido a que el mercado de las baterías de Ión-Litio es principalmente la movilidad, el mercado estacionario supondrá una alta demanda de este tipo de baterías, y por tanto los precios serán elevados. Por esta razón hay que buscar soluciones tecnológicas de almacenamiento distintas, que dependan de otras materias primas de coste más competitivo.

Pablo Santos (Departamento de Sistemas Aislados, Dirección de Operación en Canarias. Red Eléctrica Española) presentó una serie de reflexiones sobre el almacenamiento de energía, comenzando por indicar que el almacenamiento de energía es clave para asegurar el éxito de la Transición Energética, garantizando que los cambios en el sistema producción-demanda se realicen sin poner en riesgo la seguridad y continuidad del suministro. En el caso particular de las islas Canarias, indica que la potencia renovable actualmente instalada tiene ya un impacto significativo en la estabilidad del sistema, y que de no hacer nada, se verá agravada con las perspectivas de desarrollo de nuevas instalaciones. Comentó el nuevo proyecto de almacenamiento mediante bombeo hidráulico en la isla de Gran Canaria (Proyecto Chira-Soria de 200 MW y 3200 MWh de capacidad. También comenta otras aplicaciones de almacenamiento de especificaciones más limitadas pero no menos importante, como son la instalación en la isla de Lanzarote de un volante de inercia de 1,6 MW y 0,005 MWh o los distintos sistemas de almacenamiento mediante baterías de Ión-Litio y supercondensadores instalados en la Isla de Fuerteventura. Finalmente presenta el futuro proyecto de almacenamiento en baterías de 25 MW y 6,25 MWh en la isla de Tenerife. Como se puede observar, todos estos proyectos junto con el proyecto de la isla del Hierro hacen que las Islas Canarias sean un entorno perfecto para probar las necesarias soluciones de almacenamiento y gestión en condiciones de alta integración de energías renovables.

Esta primera sesión de la Jornada se cerró con un turno de preguntas de la audiencia que se centraron en las posibilidades de utilización de las actuales presas para aumentar la capacidad de bombeo y la falta de mención explícita en el PNIEC sobre el hidrógeno y almacenamiento en aire comprimido.

La segunda sesión de la Jornada, centrada en actividades empresariales sobre almacenamiento de energías renovables, fue moderada por Cayetano Hernández Gonzálvez  (ex director de energías renovables del IDEA -Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía-).

Eugenio Guelbenzu (ACCIONA Energía) comentó que todos los sistemas que existen en el mundo disponen de alguna solución de almacenamiento. En el caso de las energías renovables todavía se está desarrollando pero es totalmente necesario para llevar su uso al máximo nivel posible. Según HIS-MArkit, el mercado mundial de almacenamiento estacionario de energía para aplicaciones conectadas a red se va a duplicar entre 2018 y 2025. (De 3700 M$ a 8400 M$). Presentó una serie de proyectos que Acciona Energía ya ha desarrollado con baterías de Ión-Litio de distinta respuesta para integración con energía eólica o energía solar fotovoltaica (rampas, fluctuaciones, garantía de potencia, etc.). También para instalaciones mineras o industrias aisladas de red con suministro de energía mediante energías renovables. Por último comentó una nueva herramienta, ADOSA, desarrollada por ACCIONA para el dimensionado optimizado de sistemas de almacenamiento para distintas aplicaciones.

Ignacio Osorio (AMPERE ENERGY), se centró en el almacenamiento distribuido residencial "detrás del contador", muy necesario sobre todo con el futuro gran desarrollo del autoconsumo especialmente solar fotovoltaico. Recalcó la importancia de las baterías inteligentes, capaces de discriminar el mejor momento para cargar y descargar y qué cantidad atendiendo a múltiples variables. Presentó la plataforma AMPERIA, Sistema integrado de Virtual Power Plant con almacenamiento energético inteligente. También señaló el interés por aplicar la economía circular en los sistemas de almacenamiento; por ejemplo, mediante el mercado de segunda mano de las baterías utilizadas en vehículos eléctricos que pasan a ser baterías estacionarias en aplicaciones residenciales de autoconsumo. Indicó también que uno de los principales retos para los fabricantes de vehículos eléctricos es la adaptación técnica de baterías de segunda vida a usos estacionarios. 

Eduardo  Moreda (ENDESA) presentó un gran número de aplicaciones en marcha de almacenamiento de energía casi todas basadas en baterías electroquímicas basadas en Ión-Litio nuevas aunque también con una de segundo uso, y también con volantes de inercia, supercondensadores. Eduardo Moreda presentó los resultados de un interesante estudio del nivel de vertidos (pérdida de energía inyectada a la red) debidos al incremento de la integración de energías renovables que se prevé con el nuevo PNIEC. Según este estudio, en el 2030 el nivel de vertido se disparará, especialmente en relación con la energía solar fotovoltaica, por lo que habrá que desarrollar tanto regulación como tecnología para solventar ese potencial problema. Ese mismo estudio indica cuáles son las necesidades de potencia de base en el año 2030, teniendo en cuenta que la interconexión con otros países no va a mejorar mucho la situación al disponer de recursos renovables con alta correlación. Indicó las ventajas de hibridar la generación de energía ya sea convencional o renovable y el almacenamiento de energía. Finalmente, presentó una lista de propuestas regulatorias para facilitar el desarrollo de los sistemas de almacenamiento de energía como eliminar distorsiones que penalicen el almacenamiento existente, desarrollar un mercado de capacidad que remunere el servicio de prestar potencia firme, y regular los servicios que presta el almacenamiento de energía.

Pilar García (IBERDROLA) comentó la actividad de IBERDROLA en almacenamiento de energía. Comenzó por la visión de la empresa en relación a la descarbonización de la electricidad y electrificación de la demanda. Recalcó la creciente necesidad de flexibilidad para acomodar la producción intermitente que será suministrada por almacenamiento de energía (6 GW de nuevo almacenamiento en el PNIEC) y gas natural. El bombeo hidráulico y las baterías de Ión-Litio son las soluciones tecnológicas con mayor viabilidad. El aire comprimido puede tener también futuro mejorando su eficiencia y el hidrógeno y el power to gas se encuentran todavía en fase de desarrollo. Presentó los distintos proyectos de almacenamiento de energía desarrollados por IBERDROLA, la mayoría de bombeo hidráulico, en total 90 GWh. También en baterías Ión-Litio (24 MWh en operación más 20 MWh en desarrollo). Presentó la iniciativa Smart Solar de autoconsumo solar fotovoltaico con baterías para clientes residenciales y la inversión en start-ups STEM.

Adrián Caraballo, de FERTIBERIA, nos comenta el esfuerzo que está haciendo esta empresa en desarrollar nuevos fluidos útiles para almacenamiento eficiente de energía térmica. Se han realizado avances como eliminar la necesidad de fluido caloportador utilizando directamente las sales. La intención sería desarrollar fluidos caloportadores y sales para operar a mayor temperatura de cara a reducir el volumen de sales. Otra área de interés es reducir los problemas de corrosión. Por último se presentan varios proyectos muy de investigación en los que están involucrados en la actualidad (ensayo de nuevas soluciones de almacenamiento térmico y nuevas aplicaciones como calefacción de distrito con almacenamiento en sales.

En el turno de preguntas se comentó la importancia del almacenamiento térmico. También se habló de las ventajas del almacenamiento con baterías inteligentes frente a las regulaciones de balance neto.

Finalmente se comentó la necesidad de seguir coordinando todos los desarrollos en almacenamiento con energías renovables que se están realizando en España; por un lado, los que realizan los centros de investigación, tanto a nivel nacional como a nivel de las Comunidades Autónomas y, por otro, ayudar las iniciativas de carácter empresarial, para así poder conseguir los objetivos de integración de las energías renovables  del PNIEC.


PRESENTACIONES:

Almacenamiento en el Marco Estratégico de Energía y Clima.  D. Hugo Lucas Porta. Responsable de Marco Regulatorio y Estrategia Corporativa para la Transición Energética. IDAE

El almacenamiento de energía en la Estrategia energética de Euskadi 2030.  Raquel Ferret. Directora de Desarrollo de Negocio de CICenergigune.

I+D sobre almacenamiento: Actividades del CIEMAT.  Ignacio Cruz. Responsable de la Unidad de Energía Eólica. CIEMAT.

Proyectos españoles en almacenamiento. Luis Manuel Santos Moro. Grupo Inter-plataformas de Almacenamiento.

Reflexiones de REE sobre el almacenamiento con energías renovables.  Pablo Santos. Dpto. de Sistemas Aislados/Dirección de Operación en Canarias. REE.

Actividades de ACCIONA en almacenamiento. Eugenio Guelbenzu. Asesor senior de Tecnología e Innovación. ACCIONA ENERGÍA

Actividades de Ampere Energy en almacenamiento.  Ignacio Osorio. Consejero Delegado de Ampere Energy.

Actividades de ENDESA en almacenamiento. Eduardo Moreda. Subdirector de Regulación, Mercados Mayoristas y Gas. ENDESA.

Actividades de Iberdrola en Almacenamiento. Pilar González Fernández. Responsable de Almacenamiento Energético de la Dirección de Innovación Calidad y Sostenibilidad. Grupo Iberdrola.

Actividades de Fertiberia en Almacenamiento. Adrián Caraballo.  Responsable de proyectos de almacenamiento con sales. Fertiberia.

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